[发明专利]非接触式三维激光脚型的测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种非接触式三维激光脚型的测量系统，其特征在于，包括

载物玻璃平台，测量脚型时用于支撑被测脚的摆放；

机械支撑模块，用于支撑载物玻璃平台；

光学成像模块，投射激光至被测脚的表面，并获取多角度激光图像；

运动控制模块，驱动其上的运动轴按照指令运动，所述运动控制模块与光学成像模块驱动连接，且带动光学成像模块进行前后测量；

三维模型建立模块，所述三维模型建立模块分别与光学成像模块和运动控制模块电连接，且将光学成像模块获取的激光图像和运动控制模块的运动参数，还原成被测脚的三维面形点云数据；

自动测量参数模块，所述自动测量参数模块与三维模型建立模块电连接，自动识别被测脚的特征部位，提取特征部位的特征参数，实现对脚型的测量；根据三维面形点云数据和特征参数诊断脚型是否健康，若不健康并指导脚型进行康复；

3D鞋楦设计模块，所述3D鞋楦设计模块与自动测量参数模块电连接，并导入三维面形点云数据和特征参数，根据脚型的三维面形点云数据选择鞋楦，利用特征参数调整鞋楦的三维面形点云数据，将调整后的三维面形点云数据导入鞋楦CAD/CAM系统中，实现脚型的定制化制鞋；

所述光学成像模块包括光学玻璃、多个激光器和多个CCD传感器；所述多个激光器按体积分布在设定的脚型扫描区域内，且围成360°分布，测量时每个激光器经光学玻璃后发射一条明亮的激光线束照射在脚型的表面上，且多个激光器的激光线束形成一个环形的激光照射光路；所述多个CCD传感器均匀分布在设定的脚型扫描区域内，且多个CCD传感器形成一个封闭的环形成像光路；所述激光器和CCD传感器两两组合形成一个孤立的三维成像单元；

所述光学成像模块还包括折叠光路单元，所述折叠光路单元包括多个高镜面反射镜，高镜面反射镜将激光照射光路和成像光路由宽、高方向折叠到长度方向；

所述光学成像模块还包括成像扩展光路单元，所述成像扩展光路单元也包括多个高镜面反射镜，每个CCD传感器的成像光路通过高镜面反射镜后照射在被测脚上。

2.根据权利要求1所述的非接触式三维激光脚型的测量系统，其特征在于，该系统还包括电气模块，所述电气模块与自动测量参数模块电连接，并辅助实现人机控制功能。

3.根据权利要求1所述的非接触式三维激光脚型的测量系统，其特征在于，所述自动测量参数模块包括

运动控制单元，所述运动控制单元与运动控制模块电连接，且产生运动指令，控制运动控制模块上的运动轴完成相应的精密运动；

系统校正单元，所述系统校正单元与光学成像模块电连接，实现2D图像向3D点云数据的转换；

三维扫描重建单元，所述三维扫描重建单元与系统校正单元电连接，且驱动激光器对被测脚进行扫描，获取多个三维面形数据；

数据处理单元，所述数据处理单元与三维扫描重建单元电连接，且完成对三维面形点云数据的处理及编辑；

参数提取单元，所述参数提取单元与三维扫描重建单元电连接，且自动提取特征部位的特征参数及尺寸；

可视化显示单元，所述可视化显示单元与数据处理单元电连接，且实现三维面形点云数据的可视化显示。

4.根据权利要求1所述的非接触式三维激光脚型的测量系统，其特征在于，所述激光器为毫瓦级功率激光器。